JP2002110817A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JP2002110817A
JP2002110817A JP2000297700A JP2000297700A JP2002110817A JP 2002110817 A JP2002110817 A JP 2002110817A JP 2000297700 A JP2000297700 A JP 2000297700A JP 2000297700 A JP2000297700 A JP 2000297700A JP 2002110817 A JP2002110817 A JP 2002110817A
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Japan
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gate electrode
region
forming
diffusion layer
ion implantation
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JP2000297700A
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Kazuya Ouchi
和也 大内
Yoshiaki Toyoshima
義明 豊島
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deposition failure of a silicide film on a gate electrode in a logic circuit using a CMOS. SOLUTION: A lightly doped region Y where both n+-type impurities and p+-type impurities do not exist is made on a gate electrode 14 by providing a predetermined interval between the openings of ion implantation masks, when forming the source/drain diffusion layer 37 in an n MOSFET region and the source/drain region 38 in a p MOSFET region in a self alignment process at the gate electrode. This way, a silicide film 15 of equal thickness is made without hindering the growth at the boundary section between the n+ ion implantation region and the p+ ion implantation region.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造方法に関するもので、特に、システムLSIにおける
サリサイド技術(Self−aligned sili
cide)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a salicide technology (Self-aligned sili) in a system LSI.
ide).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、CMOS(Complement
ary Metal Oxide Semicondu
ctor)を用いたロジック回路、メモリ混載LSI
(Large Scale Integrated c
ircuit)、SRAM(Static Rando
m Access read write Memor
y)などから構成されるシステムLSIにおいては、M
OSFET(メタル酸化膜半導体電界効果型トランジス
タ)のゲート、ソース、ドレインの各電極の低抵抗化を
図る目的で、サリサイド技術が開発されている。サリサ
イド技術とは、ゲート電極上とソース・ドレインの拡散
領域の表面とに、同時に、かつ、自己整合的に、低抵抗
な金属シリサイドを形成する技術である。
2. Description of the Related Art Conventionally, CMOS (Complement)
ary Metal Oxide Semiconductor
logic circuit and memory embedded LSI using
(Large Scale Integrated c
circuit), SRAM (Static Lando)
m Access read write Memory
y) etc., the system LSI
Salicide technology has been developed for the purpose of reducing the resistance of the gate, source, and drain electrodes of an OSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor). The salicide technique is a technique in which low-resistance metal silicide is formed simultaneously and self-aligned on the gate electrode and on the surface of the source / drain diffusion region.

【0003】しかしながら、このサリサイド技術を、C
MOSを用いたロジック回路などに適用した場合には、
以下のような問題があった。
However, this salicide technology has been
When applied to logic circuits using MOS, etc.,
There were the following problems.

【0004】すなわち、通常のCMOSは、たとえば図
13に示すように、隣接するnMOSFET領域101
およびpMOSFET領域102の相互間において、各
不純物のイオン注入領域101a,102aの一部が重
なり合うようにして形成されるようになっている。これ
は、nMOSFET領域101およびpMOSFET領
域102を跨ぐ、フィールド上のゲート電極103がオ
ーバーレイの精度で必要なオーバーラップであり、レジ
ストマスクの合わせずれなどに起因して重なりの度合い
が多少は変化する。また、これらイオン注入領域101
a,102aは、一般に、ゲート電極103を加工した
後に形成される。そのため、たとえば図14(a),
(b)に示すように、ゲート電極103の、上記イオン
注入領域101a,102aが重なり合う部分Aに対応
する領域Bには、n+型不純物とp+型不純物とがとも
に存在することになる。
That is, in a normal CMOS, for example, as shown in FIG.
In addition, between the pMOSFET region 102 and the pMOSFET region 102, the ion implantation regions 101a and 102a of each impurity are formed so as to partially overlap each other. This is an overlap required for the gate electrode 103 on the field over the nMOSFET region 101 and the pMOSFET region 102 with an overlay accuracy, and the degree of overlap slightly changes due to misalignment of the resist mask. Further, these ion implantation regions 101
a and 102a are generally formed after processing the gate electrode 103. Therefore, for example, as shown in FIG.
As shown in (b), in the region B of the gate electrode 103 corresponding to the portion A where the ion-implanted regions 101a and 102a overlap, both n + -type impurities and p + -type impurities are present.

【0005】このようなゲート電極103上に、サリサ
イド技術による金属シリサイドを形成しようとすると、
たとえば図15に示すように、金属シリサイドの成膜時
に、イオン注入領域101a,102aの境界部分であ
る、n+型不純物とp+型不純物とがともに存在する領
域Bでのシリサイド化反応の速度が、他の部分に比べて
低下し、結果として、その領域Bでのシリサイド膜10
4の膜厚が薄膜化する問題があった。シリサイド膜10
4の部分的な薄膜化は、その後の熱工程で凝集耐性が劣
化し、断線や異常な抵抗の増大を引き起こし、ひいて
は、回路の誤動作を招く要因となる。
When a metal silicide is formed on such a gate electrode 103 by a salicide technique,
For example, as shown in FIG. 15, at the time of forming the metal silicide, the speed of the silicidation reaction in the region B where both the n + -type impurity and the p + -type impurity exist, which is the boundary between the ion-implanted regions 101 a and 102 a, As a result, the silicide film 10 in the region B is reduced.
There was a problem that the film thickness of No. 4 became thinner. Silicide film 10
The partial thinning of No. 4 deteriorates the cohesion resistance in the subsequent heat process, causing disconnection and an abnormal increase in resistance, and eventually causes a malfunction of the circuit.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、サリサイド技術によりゲート、ソース、ド
レインの各電極を低抵抗化できるものの、イオン注入領
域の境界部分にあたる、n+型不純物とp+型不純物と
がともに存在するゲート電極上でのシリサイド膜の成膜
不良が、回路の誤動作を招く要因となるなどの欠点があ
った。
As described above, in the prior art, although the gate, source and drain electrodes can be reduced in resistance by the salicide technique, the n + type impurity and the p + type There has been a defect that a film formation defect of a silicide film on a gate electrode in which impurities are present together causes a malfunction of a circuit.

【0007】そこで、この発明は、シリサイド膜の成膜
不良を防止でき、断線や異常な抵抗の増大を引き起こし
て、回路の誤動作を招く要因となるのを改善することが
可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とし
ている。
Accordingly, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing a film formation failure of a silicide film, and improving a circuit breakage and an abnormal increase in resistance to cause a malfunction of a circuit. It is intended to provide a way.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の半導体装置の製造方法にあっては、半
導体基板上に絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極を含む前記半導体基板上の第1の表
面領域で、前記ゲート電極に対して自己整合的にイオン
注入を行って、第1導電型の第1の拡散層を形成する工
程と、前記ゲート電極を含む前記半導体基板上の、前記
第1の表面領域と所定の間隔を有して隣接する第2の表
面領域で、前記ゲート電極に対して自己整合的にイオン
注入を行って、第2導電型の第2の拡散層を形成する工
程と、少なくとも前記ゲート電極の上面にシリサイド層
を形成する工程とを備えてなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of: forming a gate electrode on a semiconductor substrate via an insulating film; Performing a self-aligned ion implantation with respect to the gate electrode in a first surface region on the semiconductor substrate including an electrode to form a first diffusion layer of a first conductivity type; Performing ion implantation in a self-aligned manner with respect to the gate electrode on a second surface region adjacent to the first surface region at a predetermined interval on the semiconductor substrate including Forming a second diffusion layer of a mold; and forming a silicide layer on at least an upper surface of the gate electrode.

【0009】この発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、ゲート電極上へのシリサイド貼付けにおいて、シリ
サイド化反応の速度が不均一になるのを抑制できるよう
にしている。これにより、シリサイド膜が部分的に薄膜
化し、その後の熱工程で凝集耐性が劣化するのを防ぐこ
とが可能となるものである。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to suppress the rate of the silicidation reaction from becoming non-uniform in sticking the silicide onto the gate electrode. Thereby, it is possible to prevent the silicide film from being partially thinned and the cohesion resistance from being deteriorated in the subsequent heating step.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1は、本発明の一実施形態にかかる半導
体装置の概略構成を示すものである。なお、ここでは、
システムLSIとしての、CMOSを用いたロジック回
路に適用した場合を例に説明する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. Here,
An example in which the present invention is applied to a logic circuit using CMOS as a system LSI will be described.

【0012】図において、CMOSを用いたロジック回
路は、半導体基板11上にnMOSFET領域12とp
MOSFET領域13とが近接して設けられ、これらn
MOSFET領域12とpMOSFET領域13とに共
通にゲート電極14が設けられてなる構成とされてい
る。
Referring to FIG. 1, a logic circuit using CMOS includes an nMOSFET region 12 and a p-type
MOSFET region 13 is provided close to
The gate electrode 14 is provided commonly to the MOSFET region 12 and the pMOSFET region 13.

【0013】この場合、上記nMOSFET領域12側
のn+イオン注入領域(第1の表面領域)12aおよび
上記pMOSFET領域13側のp+イオン注入領域
(第2の表面領域)13aは、nMOSFET領域12
およびpMOSFET領域13を跨ぐ、フィールド上の
ゲート電極14がオーバーレイの精度で必要なオーバー
ラップをとらず、所定の間隔X、たとえばゲート電極1
4を形成するための材料であるポリシリコンまたはポリ
シリコンゲルマニウムのグレインサイズ(平均粒径)以
上の幅を有して、互いに形成されるようになっている。
特に、上記n+イオン注入領域12aおよび上記p+イ
オン注入領域13aを形成するためのレジストマスクの
合わせずれによって、所定の間隔Xを確保できなくなる
ことがないよう、レジストマスクの合わせずれを見込ん
だ上でポリシリコンまたはポリシリコンゲルマニウムの
グレインサイズ以上になるようにすることが望ましい。
In this case, the n + ion implantation region (first surface region) 12a on the nMOSFET region 12 side and the p + ion implantation region (second surface region) 13a on the pMOSFET region 13 side are formed by the nMOSFET region 12
And the gate electrode 14 on the field across the pMOSFET region 13 does not overlap as required with the accuracy of the overlay, and has a predetermined interval X, for example, the gate electrode 1.
4 are formed so as to have a width equal to or larger than the grain size (average particle size) of polysilicon or polysilicon germanium, which is a material for forming the gate electrode 4.
In particular, in order to prevent a predetermined gap X from being secured due to misalignment of the resist mask for forming the n + ion implanted region 12a and the p + ion implanted region 13a, the misalignment of the resist mask is taken into consideration. It is desirable that the grain size be equal to or larger than the grain size of polysilicon or polysilicon germanium.

【0014】ここで、シリサイドのグレイン成長は、下
地のポリシリコンまたはポリシリコンゲルマニウムの結
晶構造に大きな影響を受ける。したがって、下地の結晶
構造が、シリサイドの配向性などの結晶成長に影響を与
える範囲はおおよそグレインサイズと考えられる。ま
た、グレイン内には、活性化アニールにより不純物が拡
散する。そのため、n+イオン注入領域とp+イオン注
入領域との間に設けられる所定の間隔Xが、ポリシリコ
ンまたはポリシリコンゲルマニウムのグレインサイズ以
下の場合には、たとえ不純物がドープされない領域もし
くはエクステンション部相当の低濃度な領域が形成され
ているとしても、グレイン内にはn+のドーパントとp
+のドーパントとが拡散により高濃度に存在することに
なる。よって、その領域上でのシリサイドの成長が阻害
される。
Here, the grain growth of silicide is greatly affected by the crystal structure of underlying polysilicon or polysilicon germanium. Therefore, the range in which the underlying crystal structure affects crystal growth such as the orientation of silicide is considered to be approximately the grain size. Further, impurities are diffused into the grains by activation annealing. Therefore, when the predetermined interval X provided between the n + ion implanted region and the p + ion implanted region is equal to or smaller than the grain size of polysilicon or polysilicon germanium, even if the region is not doped with an impurity or a low portion corresponding to the extension portion. Even if a high concentration region is formed, n + dopant and p
The + dopant is present at a high concentration by diffusion. Therefore, the growth of silicide on the region is inhibited.

【0015】上記ゲート電極14上と、上記nMOSF
ET領域12のソース/ドレイン拡散層となる上記n+
イオン注入領域12aの表面、および、上記pMOSF
ET領域13のソース/ドレイン拡散層となる上記p+
イオン注入領域13aの表面とには、それぞれ、サリサ
イド技術によるシリサイド膜(層)15が設けられてい
る。
The gate electrode 14 and the nMOSF
The above n + to be a source / drain diffusion layer of the ET region 12
The surface of the ion implantation region 12a and the pMOSF
The above p + serving as a source / drain diffusion layer of the ET region 13
On the surface of the ion implantation region 13a, a silicide film (layer) 15 is provided by salicide technology.

【0016】さらに、上記nMOSFET領域12およ
び上記pMOSFET領域13には、上記シリサイド膜
15を介して、各ソース/ドレイン拡散層にそれぞれつ
ながるコンタクト16が設けられている。
Further, the nMOSFET region 12 and the pMOSFET region 13 are provided with contacts 16 connected to the respective source / drain diffusion layers via the silicide film 15.

【0017】このような構成とした場合、たとえば図2
(a),(b)に示すように、n+イオン注入領域12
aおよびp+イオン注入領域13aの形成時において、
レジストマスク21,22の位置に応じて、n+イオン
注入領域12aとp+イオン注入領域13aとの間に設
けられる所定の間隔Xに対応して、ゲート電極14にお
ける、n+イオン注入領域12aとp+イオン注入領域
13aとの境界部分に、n+型不純物とp+型不純物と
がともに存在しない(もしくは、低濃度に存在する)領
域Yを形成することが可能となる。
In the case of such a configuration, for example, FIG.
(A) and (b), as shown in FIG.
At the time of forming the a and p + ion implantation regions 13a,
Depending on the positions of the resist masks 21 and 22, the n + ion implantation region 12a and the p + ion in the gate electrode 14 correspond to a predetermined interval X provided between the n + ion implantation region 12a and the p + ion implantation region 13a. It is possible to form a region Y in which both the n + type impurity and the p + type impurity do not exist (or exist at a low concentration) at the boundary with the implantation region 13a.

【0018】このように、ゲート電極14に、n+型不
純物とp+型不純物とがともに存在しない(もしくは、
低濃度に存在する)領域Yが形成されることにより、た
とえば図3に示すように、シリサイド膜15の成膜時
に、ゲート電極14上でのシリサイド化反応の速度を略
均一化(n+型不純物とp+型不純物とがともに存在す
る領域でのシリサイド化反応の速度の低下を防止)でき
る。よって、n+イオン注入領域12aとp+イオン注
入領域13aとの境界部分で、シリサイド膜15の膜厚
が薄膜化するのを改善することが可能となる。
As described above, neither the n + type impurity nor the p + type impurity exists in the gate electrode 14 (or
By forming the region Y (existing at a low concentration), for example, as shown in FIG. 3, the rate of the silicidation reaction on the gate electrode 14 during the deposition of the silicide film 15 is made substantially uniform (n + type impurity). And the speed of the silicidation reaction can be prevented from decreasing in a region where both p + -type impurities are present. Therefore, it is possible to improve the thickness of the silicide film 15 at the boundary between the n + ion implantation region 12a and the p + ion implantation region 13a.

【0019】次に、図4〜図11を参照して、上記した
構成のCMOSを用いたロジック回路の製造プロセスに
ついて説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 to 11, a description will be given of a process of manufacturing a logic circuit using the CMOS having the above configuration.

【0020】まず、図4に示すように、半導体基板11
の表面部に、選択的に、SiO2 膜からなるSTI(S
hallow Trench Isolation)構
造の素子分離領域31を形成する。
First, as shown in FIG.
Is selectively formed on the surface of the STI (S
An element isolation region 31 having a “Hallow Trench Isolation” structure is formed.

【0021】次いで、図5に示すように、上記素子分離
領域31の形成された上記半導体基板11の表面領域
に、p型ウェル領域(Pwell)32およびn型ウェ
ル領域(Nwell)33をそれぞれ形成する。
Next, as shown in FIG. 5, a p-type well region (Pwell) 32 and an n-type well region (Nwell) 33 are formed in the surface region of the semiconductor substrate 11 in which the element isolation regions 31 are formed. I do.

【0022】次いで、図6に示すように、上記半導体基
板11の表面上に、ゲート酸化膜34を介して、ポリシ
リコンまたはポリシリコンゲルマニウムからなるゲート
電極14を形成する。
Next, as shown in FIG. 6, a gate electrode 14 made of polysilicon or polysilicon germanium is formed on the surface of the semiconductor substrate 11 with a gate oxide film 34 interposed therebetween.

【0023】次いで、図7に示すように、上記p型ウェ
ル領域32および上記n型ウェル領域33の各表面部
に、上記ゲート電極14に対して自己整合的に、ソース
/ドレイン拡散層のエクステンション部35をそれぞれ
形成する。
Next, as shown in FIG. 7, the surface of the p-type well region 32 and the n-type well region 33 are self-aligned with the gate electrode 14 by extension of the source / drain diffusion layer. The portions 35 are respectively formed.

【0024】次いで、ソース/ドレイン拡散層とゲート
電極14との間の短絡を防ぐために、全面に絶縁膜を堆
積させた後、その絶縁膜をマスクなし(側壁残し)でド
ライエッチングする。こうして、図8に示すように、上
記ゲート電極14の両側壁部分に側壁絶縁膜36を形成
する。
Next, in order to prevent a short circuit between the source / drain diffusion layer and the gate electrode 14, after an insulating film is deposited on the entire surface, the insulating film is dry-etched without a mask (remaining side walls). Thus, as shown in FIG. 8, the side wall insulating films 36 are formed on both side wall portions of the gate electrode 14.

【0025】なお、図7および図8は、たとえば図6中
の6a−6a線に沿う断面にそれぞれ対応するものであ
る。
FIGS. 7 and 8 correspond to, for example, sections taken along line 6a-6a in FIG. 6, for example.

【0026】次いで、図9(a)に示すように、リソグ
ラフィー技術によりフォトレジストをパターニングし
て、上記半導体基板11上の所定の領域にレジストマス
ク21を形成する。そして、40keV、5×1015
-2の条件により、As+をイオン注入して、n+イオ
ン注入領域12aを自己整合的に形成する。こうして、
図9(b)に示すように、nMOSFET領域12のソ
ース/ドレイン拡散層(第1導電型の第1の拡散層)3
7を形成する。
Next, as shown in FIG. 9A, the photoresist is patterned by a lithography technique to form a resist mask 21 in a predetermined region on the semiconductor substrate 11. And 40 keV, 5 × 10 15 c
Under the condition of m −2 , As + is ion-implanted to form an n + ion-implanted region 12 a in a self-aligned manner. Thus,
As shown in FIG. 9B, the source / drain diffusion layer (first diffusion layer of the first conductivity type) 3 in the nMOSFET region 12
7 is formed.

【0027】なお、図9(b)は、たとえば図9(a)
中の9a−9a線に沿う断面に対応するものである。
FIG. 9B shows, for example, FIG.
This corresponds to a cross section along line 9a-9a in FIG.

【0028】次いで、図10(a)に示すように、上記
レジストマスク21を除去した後、再度、リソグラフィ
ー技術によりフォトレジストをパターニングして、上記
半導体基板11上の所定の領域にレジストマスク22を
形成する。そして、3keV、4×1015cm-2の条件
により、B+をイオン注入して、p+イオン注入領域1
3aを自己整合的に形成する。こうして、図10(b)
に示すように、pMOSFET領域13のソース/ドレ
イン拡散層(第2導電型の第2の拡散層)38を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 10A, after the resist mask 21 is removed, a photoresist is patterned again by lithography to form a resist mask 22 on a predetermined region on the semiconductor substrate 11. Form. Then, under the conditions of 3 keV and 4 × 10 15 cm −2 , B + is ion-implanted into the p + ion-implanted region 1.
3a is formed in a self-aligned manner. Thus, FIG.
As shown in FIG. 6, a source / drain diffusion layer (second conductivity type second diffusion layer) 38 in the pMOSFET region 13 is formed.

【0029】なお、図10(b)は、たとえば図10
(a)中の10a−10a線に沿う断面に対応するもの
である。
FIG. 10B shows, for example, FIG.
This corresponds to a cross section along line 10a-10a in (a).

【0030】上述したように、このnMOSFET領域
12のソース/ドレイン拡散層37およびpMOSFE
T領域13のソース/ドレイン拡散層38を形成する際
においては、たとえばCAD処理によるレイアウトパタ
ーン作成時のデザインルールにもとづき、n+イオン注
入領域12aとp+イオン注入領域13aとの間に所定
の間隔Xが設けられるように、上記レジストマスク2
1,22を形成するようにする。
As described above, the source / drain diffusion layer 37 of the nMOSFET region 12 and the pMOSFE
In forming the source / drain diffusion layers 38 in the T region 13, a predetermined distance X between the n + ion implanted region 12a and the p + ion implanted region 13a is determined based on a design rule at the time of creating a layout pattern by CAD processing, for example. So that the resist mask 2 is provided.
1 and 22 are formed.

【0031】なお、n+イオン注入領域12aおよびp
+イオン注入領域13aの隣接する箇所が、チップ内に
多数ある場合には、すべての境界部分について、所定の
間隔Xがそれぞれ設けられるように、レイアウトパター
ンが発生される。
The n + ion implanted regions 12a and p
When there are a large number of adjacent portions of the + ion implantation region 13a in the chip, a layout pattern is generated so that a predetermined interval X is provided for each boundary portion.

【0032】これにより、ゲート電極14上でドーピン
グの行われない部分が確保されるようになる結果、ゲー
ト電極14上に、As+(n+型不純物)とB+(p+
型不純物)とがともに存在しない(もしくは、ソース/
ドレイン拡散層のエクステンション部35の形成時に注
入された不純物イオンが低濃度に存在する)領域Yが形
成される。
As a result, a portion where doping is not performed on the gate electrode 14 is secured, and as a result, As + (n + type impurity) and B + (p +
(Or source impurities)
A region Y is formed in which impurity ions implanted at the time of forming the extension portion 35 of the drain diffusion layer exist at a low concentration.

【0033】上記レジストマスク22を除去した後、図
11(a),(b)に示すように、上記ゲート電極14
上と、上記nMOSFET領域12のソース/ドレイン
拡散層37の表面、および、上記pMOSFET領域1
3のソース/ドレイン拡散層38の表面とに、たとえば
Coを用いたサリサイド技術によるシリサイド膜15を
それぞれ形成する。このとき、上記ゲート電極14上に
は、n+イオン注入領域12aとp+イオン注入領域1
3aとの境界部分に低濃度な領域Yが存在することによ
り、その部分でのシリサイド膜の成長を妨げることな
く、均一な膜厚のシリサイド膜15を形成できる。
After the resist mask 22 is removed, as shown in FIGS. 11A and 11B, the gate electrode 14 is removed.
Above, the surface of the source / drain diffusion layer 37 of the nMOSFET region 12, and the pMOSFET region 1
The silicide film 15 is formed on the surface of the third source / drain diffusion layer 38 by, for example, a salicide technique using Co. At this time, the n + ion implantation region 12a and the p + ion implantation region 1 are formed on the gate electrode 14.
Since the low-concentration region Y exists at the boundary with 3a, the silicide film 15 having a uniform thickness can be formed without hindering the growth of the silicide film at that portion.

【0034】したがって、耐熱性を向上できるようにな
る結果、後の熱工程によってシリサイド膜15が破断す
るのを阻止できるようになるとともに、シリサイド膜1
5の異常な抵抗の増大によりゲート電極14に電圧がか
からないといった不良モードの発生を解消することが可
能となる。
Therefore, as a result of improving the heat resistance, it is possible to prevent the breakage of the silicide film 15 by a subsequent heat process, and to prevent the silicide film 1 from being broken.
It is possible to eliminate the occurrence of a failure mode in which a voltage is not applied to the gate electrode 14 due to the abnormal increase in the resistance of the gate electrode 5.

【0035】なお、図11(b)は、たとえば図11
(a)中の11a−11a線,11b−11b線に沿う
断面にそれぞれ対応するものである。
FIG. 11B shows, for example, FIG.
(A) corresponds to a section taken along line 11a-11a and line 11b-11b, respectively.

【0036】上記したように、ゲート電極上へのシリサ
イド貼付けにおいて、シリサイド化反応の速度が不均一
になるのを抑制できるようになる。
As described above, it is possible to suppress the rate of the silicidation reaction from becoming non-uniform in sticking the silicide onto the gate electrode.

【0037】すなわち、ゲート電極上の、n+イオン注
入領域とp+イオン注入領域との境界部分に、n+型不
純物とp+型不純物とがドーピングされない低濃度な領
域を形成するようにしている。これにより、シリサイド
膜が部分的に薄膜化し、その後の熱工程で凝集耐性が劣
化するのを防ぐことが可能となる。したがって、シリサ
イド膜の成膜不良を防止でき、断線や異常な抵抗の増大
を引き起こして、回路の誤動作を招く要因となるのを改
善できるようになるものである。
That is, a low-concentration region in which the n + type impurity and the p + type impurity are not doped is formed at the boundary between the n + ion implantation region and the p + ion implantation region on the gate electrode. Thereby, it is possible to prevent the silicide film from being partially thinned and the cohesion resistance from being deteriorated in the subsequent heating step. Therefore, it is possible to prevent the film formation failure of the silicide film, and to improve the disconnection and the abnormal increase of the resistance to cause the malfunction of the circuit.

【0038】なお、上記の実施形態においては、ソース
/ドレイン拡散層の形成時に、ゲート電極上の、n+イ
オン注入領域とp+イオン注入領域との境界部分に不純
物がドーピングされない領域を形成するようにした場合
について説明したが、これに限らず、たとえばソース/
ドレイン拡散層のエクステンション部を形成する際にも
同様に実施することが可能である。すなわち、エクステ
ンション部の形成時において、n型イオン注入領域とp
型イオン注入領域との間にスペース(所定の間隔X)を
設け、相互に重なり合う部分(オーバーラップ)ができ
ないようにすることも可能である。
In the above embodiment, when forming the source / drain diffusion layers, a region where the impurity is not doped is formed at the boundary between the n + ion implantation region and the p + ion implantation region on the gate electrode. However, the present invention is not limited to this.
The same can be applied when forming the extension portion of the drain diffusion layer. That is, when the extension portion is formed, the n-type ion-implanted region and the p-type
It is also possible to provide a space (predetermined interval X) between the region and the mold ion implantation region so as to prevent overlapping portions (overlap).

【0039】また、CMOSを用いたロジック回路に限
らず、たとえば図12に示すようなSRAMにも本発明
は適用できる。なお、同図(a)はSRAMのレイアウ
トを示す平面図であり、同図(b)は対応する回路図で
ある。
The present invention can be applied not only to a logic circuit using CMOS but also to an SRAM as shown in FIG. 12, for example. FIG. 1A is a plan view showing the layout of the SRAM, and FIG. 1B is a corresponding circuit diagram.

【0040】図12において、ロード素子であるpMO
SFET(Qp1)のアクティブ領域AAにおけるドレ
イン電極は、コンタクトCaを介して、ドライバ素子で
あるnMOSFET(Qn1)のドレイン電極は、コン
タクトCbを介して、また、ロード素子であるpMOS
FET(Qp2)およびドライバ素子であるnMOSF
ET(Qn3)の共通ゲート電極は、コンタクトCcを
介して、図示していない上層配線(M1)にそれぞれ接
続されている。
In FIG. 12, the load element pMO
The drain electrode of the active region AA of the SFET (Qp1) is connected via a contact Ca, the drain electrode of an nMOSFET (Qn1) as a driver element is connected via a contact Cb, and the pMOS as a load element is connected.
FET (Qp2) and nMOSF as driver element
The common gate electrode of ET (Qn3) is connected to an upper layer wiring (M1) (not shown) via a contact Cc.

【0041】このような構成において、上記pMOSF
ET(Qp1)と上記nMOSFET(Qn1)との
間、および、上記pMOSFET(Qp2)とnMOS
FET(Qn3)との間に、所定の間隔Xを有して、p
+/n+の各イオン注入領域を設けるようにした場合、
上記pMOSFET(Qp2)および上記nMOSFE
T(Qn3)の共通ゲート電極GC、並びに、上記pM
OSFET(Qp2)および上記nMOSFET(Qn
3)の各ドレイン電極に共通にコンタクトされている、
上記pMOSFET(Qp1)と上記nMOSFET
(Qn1)との共通ゲート電極GCに対して、それぞ
れ、所望のシリサイド膜を均一な厚さで形成することが
可能である。
In such a configuration, the pMOSF
Between the ET (Qp1) and the nMOSFET (Qn1), and between the pMOSFET (Qp2) and the nMOS
With a predetermined interval X between the FET and the FET (Qn3), p
+ / N + ion implantation regions are provided,
The pMOSFET (Qp2) and the nMOSFE
T (Qn3) common gate electrode GC and pM
The OSFET (Qp2) and the nMOSFET (Qn
3) are in common contact with each drain electrode,
The pMOSFET (Qp1) and the nMOSFET
A desired silicide film can be formed with a uniform thickness on the common gate electrode GC with (Qn1).

【0042】その他、本願発明は、上記(各)実施形態
に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸
脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さら
に、上記(各)実施形態には種々の段階の発明が含まれ
ており、開示される複数の構成要件における適宜な組み
合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、
(各)実施形態に示される全構成要件からいくつかの構
成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の
欄で述べた課題(の少なくとも1つ)が解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果(の少なくとも1つ)
が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が
発明として抽出され得る。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified in an implementation stage without departing from the scope of the invention. Furthermore, the (each) embodiment includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example,
Even if some components are deleted from all the components shown in the embodiments, at least one of the problems described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effects of the invention can be solved. (At least one of the effects described in the section)
Is obtained, a configuration from which the configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、シリサイド膜の成膜不良を防止でき、断線や異常な
抵抗の増大を引き起こして、回路の誤動作を招く要因と
なるのを改善することが可能な半導体装置の製造方法を
提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to prevent a film formation defect of a silicide film, and to prevent a disconnection or an abnormal increase in resistance to cause a malfunction of a circuit. And a method of manufacturing a semiconductor device that can perform the method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかる半導体装置の概略
構成を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく、半導体装置における、n+イオン注入
領域およびp+イオン注入領域の形成方法を示す要部の
概略断面図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing a method for forming an n + ion implantation region and a p + ion implantation region in the semiconductor device.

【図3】同じく、半導体装置における、ゲート電極構造
を示す概略断面図。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a gate electrode structure in the semiconductor device.

【図4】同じく、半導体装置の製造方法を説明するため
に示す工程断面図。
FIG. 4 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図5】同じく、半導体装置の製造方法を説明するため
に示す工程断面図。
FIG. 5 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図6】同じく、半導体装置の製造方法を説明するため
に示す工程断面図。
FIG. 6 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図7】同じく、半導体装置の製造方法を説明するため
に示す工程断面図。
FIG. 7 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図8】同じく、半導体装置の製造方法を説明するため
に示す工程断面図。
FIG. 8 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図9】同じく、半導体装置の製造方法を説明するため
に示す工程断面図。
FIG. 9 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図10】同じく、半導体装置の製造方法を説明するた
めに示す工程断面図。
FIG. 10 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図11】同じく、半導体装置の製造方法を説明するた
めに示す工程断面図。
FIG. 11 is a process sectional view similarly illustrating the method for manufacturing the semiconductor device;

【図12】本発明の他の構成例を示す概略図。FIG. 12 is a schematic diagram showing another configuration example of the present invention.

【図13】従来技術とその問題点を説明するために示す
半導体装置の概略平面図。
FIG. 13 is a schematic plan view of a semiconductor device shown to explain a conventional technique and its problems.

【図14】同じく、従来の半導体装置における、n+イ
オン注入領域およびp+イオン注入領域の形成方法を示
す要部の概略断面図。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a main part showing a method for forming an n + ion implantation region and a p + ion implantation region in a conventional semiconductor device.

【図15】同じく、従来の半導体装置における、ゲート
電極構造を示す概略断面図。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a gate electrode structure in a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体基板 12…nMOSFET領域 12a…n+イオン注入領域 13…pMOSFET領域 13a…p+イオン注入領域 14…ゲート電極 15…シリサイド膜 16…コンタクト 21,22…レジストマスク 31…素子分離領域 32…p型ウェル領域 33…n型ウェル領域 34…ゲート酸化膜 35…エクステンション部 36…側壁絶縁膜 37…ソース/ドレイン拡散層(nMOSFET領域) 38…ソース/ドレイン拡散層(pMOSFET領域) X…所定の間隔 Y…領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Semiconductor substrate 12 ... nMOSFET area 12a ... n + ion implantation area 13 ... pMOSFET area 13a ... p + ion implantation area 14 ... Gate electrode 15 ... Silicide film 16 ... Contact 21, 22 ... Resist mask 31 ... Element isolation area 32 ... p-type Well region 33 ... n-type well region 34 ... gate oxide film 35 ... extension part 36 ... side wall insulating film 37 ... source / drain diffusion layer (nMOSFET region) 38 ... source / drain diffusion layer (pMOSFET region) X ... predetermined interval Y …region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M104 BB01 BB20 BB36 BB40 CC05 DD02 DD04 DD56 DD78 DD84 EE09 FF14 GG10 HH16 5F048 AB01 AB03 AC03 BA01 BB06 BB07 BB08 BC06 BE03 BG13 DA25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4M104 BB01 BB20 BB36 BB40 CC05 DD02 DD04 DD56 DD78 DD84 EE09 FF14 GG10 HH16 5F048 AB01 AB03 AC03 BA01 BB06 BB07 BB08 BC06 BE03 BG13 DA25

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に絶縁膜を介してゲート電
極を形成する工程と、 前記ゲート電極を含む前記半導体基板上の第1の表面領
域で、前記ゲート電極に対して自己整合的にイオン注入
を行って、第1導電型の第1の拡散層を形成する工程
と、 前記ゲート電極を含む前記半導体基板上の、前記第1の
表面領域と所定の間隔を有して隣接する第2の表面領域
で、前記ゲート電極に対して自己整合的にイオン注入を
行って、第2導電型の第2の拡散層を形成する工程と、 少なくとも前記ゲート電極の上面にシリサイド層を形成
する工程と を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate via an insulating film; and a step of forming ions in a first surface region on the semiconductor substrate including the gate electrode in a self-aligned manner with respect to the gate electrode. Implanting to form a first diffusion layer of a first conductivity type; and forming a second diffusion layer adjacent to the first surface region on the semiconductor substrate including the gate electrode at a predetermined interval. Forming a second conductivity type second diffusion layer by performing ion implantation in the surface region of the gate electrode in a self-aligned manner; and forming a silicide layer at least on the upper surface of the gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 前記所定の間隔は、前記ゲート電極を形
成するゲート電極材料のグレインサイズ以上に設定され
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造
方法。
2. The method according to claim 1, wherein the predetermined interval is set to be equal to or larger than a grain size of a gate electrode material forming the gate electrode.
【請求項3】 前記所定の間隔は、前記第1導電型の第
1の拡散層および前記第2導電型の第2の拡散層をそれ
ぞれ形成するための各レジストマスクの合わせずれを見
込んだ上で、前記ゲート電極材料のグレインサイズ以上
になるように設定されることを特徴とする請求項2に記
載の半導体装置の製造方法。
3. The predetermined interval is set in consideration of misalignment of respective resist masks for forming the first diffusion layer of the first conductivity type and the second diffusion layer of the second conductivity type, respectively. 3. The method according to claim 2, wherein the gate electrode material is set to be equal to or larger than a grain size of the gate electrode material.
【請求項4】 前記ゲート電極材料は、ポリシリコンま
たはポリシリコンゲルマニウムであることを特徴とする
請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 2, wherein the gate electrode material is polysilicon or polysilicon germanium.
【請求項5】 前記所定の間隔は、レイアウトパターン
作成時のデザインルールに則って決定されることを特徴
とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the predetermined interval is determined according to a design rule when a layout pattern is created.
【請求項6】 前記レイアウトパターン作成は、CAD
(ComputerAided Design)を用い
て行われることを特徴とする請求項5に記載の半導体装
置の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the layout pattern is created by CAD.
The method according to claim 5, wherein the method is performed using (Computer Aided Design).
【請求項7】 前記ゲート電極を形成する工程の後、 前記第1の表面領域で、前記ゲート電極に対して自己整
合的にイオン注入を行って、第1導電型の第1の拡散層
のエクステンション部を形成する工程と、 前記第2の表面領域で、前記ゲート電極に対して自己整
合的にイオン注入を行って、第2導電型の第2の拡散層
のエクステンション部を形成する工程とをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方
法。
7. After the step of forming the gate electrode, ion implantation is performed in a self-aligned manner on the gate electrode in the first surface region to form a first conductive type first diffusion layer. Forming an extension portion; and performing ion implantation in the second surface region on the gate electrode in a self-aligned manner to form an extension portion of a second diffusion layer of the second conductivity type. The method according to claim 1, further comprising:
【請求項8】 前記第1の表面領域および前記第2の表
面領域は、互いに隣接するすべての箇所で所定の間隔を
有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の
製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the first surface region and the second surface region have a predetermined interval at all positions adjacent to each other.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6677660B1 (en) 2002-08-12 2004-01-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having silicide film
JP2008042092A (en) * 2006-08-09 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2016046363A (en) * 2014-08-22 2016-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6677660B1 (en) 2002-08-12 2004-01-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having silicide film
US6841429B2 (en) 2002-08-12 2005-01-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device having a silicide film
US7183168B2 (en) 2002-08-12 2007-02-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device having a silicide film
JP2008042092A (en) * 2006-08-09 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8264045B2 (en) 2006-08-09 2012-09-11 Panasonic Corporation Semiconductor device including a SRAM section and a logic circuit section
JP2016046363A (en) * 2014-08-22 2016-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same

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